Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, объявила о выпуске трех новых датчиков изображения для мобильных устройств, предназначенных для основных и дополнительных камер смартфонов: ISOCELL HP9, ISOCELL GNJ и ISOCELL JN5.

Поскольку ожидания пользователей в отношении качества и производительности камер смартфонов продолжают расти, новейшие датчики изображения Samsung обеспечивают потрясающие результаты с любого ракурса, устанавливая новый стандарт мобильной фотографии.

«Повышение производительности датчиков изображения и преодоление разрыва между основными и дополнительными камерами для обеспечения стабильного качества фотографий под любым углом – это новое направление развития отрасли, – говорит Джесук Ли (Jesuk Lee), исполнительный вице-президент и технический директор подразделения системных LSI-сенсоров компании Samsung Electronics. – Мы продолжим устанавливать отраслевые стандарты и расширять технологические границы с помощью нашей новой линейки датчиков для мобильных устройств, в которых реализованы самые последние достижения».

ISOCELL HP9: первый в отрасли 200-мегапиксельный телеобъектив для смартфонов

ISOCELL HP9 имеет 200 миллионов 0,56-микрометровых (мкм) пикселей в оптическом формате 1/1,4 дюйма.

Благодаря запатентованной высокорефрактивной микролинзе из нового материала, HP9 значительно улучшает способность улавливать свет, направляя больше света точно в соответствующий цветовой фильтр RGB. Благодаря этому достигается более яркая цветопередача и улучшается фокусировка: светочувствительность на 12% выше (на основе соотношения сигнал/шум 10), а контрастность автофокуса на 10% выше по сравнению с предыдущим продуктом.

Примечательно, что HP9 демонстрирует превосходные результаты в условиях низкой освещенности, что является общей проблемой для традиционных телекамер. Технология Tetra²pixel объединяет 16 пикселей (4×4) в большой 12-мегапиксельный сенсор размером 2,24 мкм, что позволяет делать более четкие портретные снимки даже в темных условиях и создавать эффекты боке¹ вне фокуса.

По мере того как основные камеры в смартфонах премиум-класса увеличиваются в размерах, расширяется и место для телекамер. Большой оптический формат камеры HP9 позволяет использовать ее для телеобъективов, обеспечивая производительность, соответствующую основным камерам премиум-класса по качеству изображения, автофокусу, высокому динамическому диапазону (HDR) и частоте кадров в секунду (fps).

Благодаря алгоритму ремозаики, HP9 предлагает режимы двух- или четырехкратного зума внутри сенсора, достигая 12-кратного увеличения в паре с телефотомодулем с трехкратным зумом, сохраняя при этом четкое качество изображения.

ISOCELL GNJ: интеграция передовых инноваций в области пиксельной технологии

ISOCELL GNJ – это двухпиксельная матрица с 50 миллионами пикселей размером 1,0 мкм и оптическим форматом 1/1,57 дюйма.

Каждый пиксель содержит два фотодиода, что обеспечивает быструю и точную автофокусировку, подобно тому, как фокусируются человеческие глаза. Кроме того, датчик изображения одновременно захватывает полноцветную информацию для быстрой фокусировки с неизменным качеством изображения.

GNJ сочетает двухпиксельную технологию с функцией встроенного зума, что позволяет получать более четкие кадры в режиме видеосъемки и изображения высокого разрешения без артефактов и муара² в режиме фотосъемки.

Новый улучшенный антирефракционный слой (ARL) с высокой пропускной способностью в сочетании с фирменной микролинзой Samsung с высокой рефракцией не только увеличивает светопропускание и уменьшает нежелательные отражения, но и гарантирует, что темные области не будут чрезмерно осветлены, что позволяет получать более четкие фотографии с хорошо сохраняемыми деталями изображения.

Кроме того, в GNJ применен усовершенствованный материал изоляции пикселей в глубокой траншейной изоляции (DTI) – от поликремния до оксида кремния, что сводит к минимуму перекрестные помехи между соседними пикселями. Это позволяет сенсору получать более детальные и точные изображения.

Все эти инновации были достигнуты при меньшем энергопотреблении, что позволило улучшить показатели на 29% в режиме предварительного просмотра и на 34% в режиме видео при 4K 60fps.

ISOCELL JN5: стабильная работа камеры под любым углом с широким цветовым диапазоном и отличной автофокусировкой

Камера ISOCELL JN5 имеет 50 миллионов пикселей размером 0,64 мкм в оптическом формате 1/2,76 дюйма.

Технология Dual Vertical Transfer Gate (Dual VTG) увеличивает передачу заряда внутри пикселей, существенно снижая уровень шума в условиях экстремально низкой освещенности, что обеспечивает более четкое качество изображения.

Благодаря технологии Super Quad Phase Detection (Super QPD), камера JN5 настраивает фокус, сравнивая разность фаз по вертикали и горизонтали, улавливая даже мельчайшие детали быстро движущихся объектов при минимальном дрожании.

Кроме того, в JN5 реализована технология двойного наклонного усиления (DSG) для улучшения HDR. Эта технология усиливает аналоговую световую информацию, поступающую на пиксели, на два сигнала, преобразует их в цифровые, а затем объединяет в единые данные, расширяя диапазон цветов, которые может воспроизвести сенсор.

Реализация аппаратных алгоритмов ремозаики повышает скорость съемки, позволяя без задержек масштабировать изображение в режиме реального времени как в режиме предварительного просмотра, так и в режиме съемки.

Тонкий оптический формат JN5 делает его универсальным, позволяя использовать его в основных и дополнительных камерах, включая широкоугольные, сверхширокоугольные, фронтальные и телефото, обеспечивая стабильную работу камеры под разными углами.

¹ Боке – это размытие расфокусированных объектов на фотографии, как правило, в эстетически приятной степени.

² Эффект муара – это нежелательное визуальное явление, возникающее при фотографировании повторяющихся деталей (обычно линий).

«Созданные на основе самых современных технологий сенсоры Samsung ISOCELL Vizion 63D и ISOCELL Vizion 931 будут играть важную роль в обеспечении машинного зрения для будущих высокотехнологичных приложений, таких как робототехника и расширенная реальность (XR), – говорит Хэчанг Ли (Haechang Lee), исполнительный вице-президент группы разработки сенсоров следующего поколения Samsung Electronics. – Опираясь на нашу богатую историю технологических инноваций, мы стремимся продвигать быстро растущий рынок датчиков изображения».

ISOCELL Vizion 63D: съемка 3D-изображений высокого разрешения с исключительной детализацией

Подобно тому, как летучие мыши используют эхолокацию, чтобы ориентироваться в темноте, датчики ToF измеряют расстояние и глубину, вычисляя время, которое требуется излученному свету, чтобы добраться до объекта и от него.

В частности, ISOCELL Vizion 63D от Samsung – это косвенный ToF-датчик (iToF), который измеряет фазовый сдвиг между излучаемым и отраженным светом, чтобы ощущать окружающее пространство в трех измерениях. Обладая исключительной точностью и четкостью, Vizion 63D идеально подходит для сервисных и промышленных роботов, а также для XR-устройств и аутентификации лиц, где важны высокое разрешение и точное измерение глубины.

ISOCELL Vizion 63D – первый в отрасли iToF-датчик со встроенным аппаратным процессором сигналов изображения (ISP) с функцией определения глубины. Благодаря этой инновационной однокристальной конструкции, он может точно передавать информацию о глубине 3D без помощи другого чипа, что позволяет снизить энергопотребление системы на 40% по сравнению с предыдущей моделью ISOCELL Vizion 33D. Датчик также может обрабатывать изображения со скоростью до 60 кадров в секунду в разрешении QVGA (320×240), которое является одним из самых востребованных разрешений для дисплеев, используемых на коммерческих и промышленных рынках.

Самый маленький в отрасли размер пикселя 3,5㎛ в сенсорах iToF позволяет ISOCELL Vizion 63D достичь высокого разрешения видеографической матрицы (VGA) (640×480) при оптическом формате 1/6,4″, что делает его идеальным решением для компактных устройств.

Благодаря технологии обратного рассеяния (BST), улучшающей поглощение света, сенсор Vizion 63D имеет самый высокий в отрасли уровень квантовой эффективности, достигающий 38% при длине волны инфракрасного света 940 нанометров (нм). Это позволяет повысить светочувствительность и снизить уровень шума, что обеспечивает более четкое качество изображения с минимальным размытием при движении.

Кроме того, ISOCELL Vizion 63D поддерживает режимы заливающего (высокое разрешение на ближней дистанции) и точечного (дальняя дистанция) освещения, что значительно расширяет диапазон измеряемых расстояний с пяти до десяти метров.

ISOCELL Vizion 931: съемка динамичных движений без искажений

ISOCELL Vizion 931 – это датчик изображения с глобальным затвором, специально разработанный для съемки быстрых движений без «эффекта желе». В отличие от датчиков с роллинг-шаттером, которые сканируют сцену построчно сверху вниз, датчики с глобальным затвором захватывают всю сцену сразу или «глобально», подобно тому, как видят человеческие глаза. Это позволяет ISOCELL Vizion 931 получать четкие, неискаженные изображения движущихся объектов, что делает ее хорошо подходящей для отслеживания движения в XR-устройствах, игровых системах, сервисных и логистических роботах, а также дронах.

Камера ISOCELL Vizion 931 с разрешением VGA (640×640) с соотношением один к одному и большим количеством пикселей в меньшем форм-факторе оптимальна для распознавания радужной оболочки глаза, отслеживания движения глаз, а также распознавания лиц и жестов в устройствах с накладными дисплеями, таких как гарнитуры XR.

ISOCELL Vizion 931 также достигает самого высокого в отрасли уровня квантовой эффективности, обеспечивая впечатляющие 60% при длине волны инфракрасного света 850 нм. Этот результат стал возможен благодаря применению технологии Front Deep Trench Isolation (FDTI), которая размещает изоляционный слой между пикселями для максимального поглощения света, в дополнение к методу BST, используемому в ISOCELL Vizion 63D.

Vizion 931 поддерживает технологию multi-drop, которая позволяет беспрепятственно подключать до четырех камер к процессору приложения с помощью одного провода. Благодаря минимальному количеству необходимых проводов, датчик обеспечивает большую гибкость конструкции для производителей устройств.

Сенсоры Samsung ISOCELL Vizion 63D и ISOCELL Vizion 931 в настоящее время поставляются OEM-производителям по всему миру.

Samsung Electronics представила свой новейший 200-мегапиксельный датчик изображения ISOCELL HP2 с улучшенной технологией пикселей и полной емкостью, который способен обеспечить потрясающие мобильные изображения в смартфонах премиум-класса нового поколения.

«В Samsung ISOCELL HP2 используются технологии датчиков изображения высокого разрешения и передовое ноу-хау Samsung для создания эпических деталей, – сказал Джун Сео Йим (JoonSeo Yim), исполнительный вице-президент подразделения датчиков компании Samsung Electronics. – Наше лидерство обусловлено инновационными пиксельными технологиями, которые выходят за рамки количества и размера пикселей. Мы будем продолжать открывать новые горизонты и укреплять свое присутствие на растущем рынке датчиков сверхвысокого разрешения».

ISOCELL HP2 содержит 200 миллионов пикселей размером 0,6 микрометра (мкм) в оптическом формате 1/1,3″ – это размер сенсора, который широко используется в основных камерах смартфонов с разрешением 108 Мп. Благодаря этому, новейшие флагманские смартфоны будут выдавать изображения с еще более высоким разрешением без увеличения размера камеры.

Благодаря передовой технологии Samsung Tetra²pixel, используемой для объединения пикселей, HP2 добавляет камере еще больше универсальности, поскольку имитирует различные размеры пикселей для соответствия тому или иному уровню освещения. В условиях недостаточной освещенности сенсор меняет свои параметры на 1,2 мкм 50 Мп либо 2,4 мкм 12,5 Мп путем связывания от четырех до 16 соседних пикселей. При съемке 8K-видео с разрешением около 33 Мп датчик HP2 переключается в режим 1,2 мкм 50 Мп, чтобы минимизировать обрезку и охватить большую часть сцены. Съемка 8K с частотой 30 кадров в секунду и широкий угол зрения наряду с большим размером пикселя позволяют добиться потрясающих кинематографических видео.

Размытость изображений, полученных при ярком освещении, датчик HP2 может значительно снизить с помощью новой технологии Samsung Dual Vertical Transfer Gate (D-VTG). В фотодиоде внутри каждого пикселя снизу расположен затвор передачи напряжения для переноса электронов от пикселей к логическому слою. D-VTG с высокой точностью добавляет второй затвор переноса в пиксель, увеличивая емкость полной памяти пикселя более чем на 33 процента. Благодаря большему количеству накопленных электронов и эффективной передаче сигнала, этот метод позволяет уменьшить переэкспозицию и улучшить цветопередачу, особенно в условиях яркого освещения.

При слабом освещении автофокусировка HP2 выходит на новый уровень, благодаря технологии Super QPD, которая позволяет датчику использовать все 200 миллионов пикселей для фокусировочных агентов. Достаточное количество фокусировочных агентов группируется по четырем соседним пикселям для распознавания горизонтальных и вертикальных изменений паттерна, что обеспечивает более быструю и точную автофокусировку. Используя обширные данные о паттерне и огромное количество опорных точек, новый сенсор способен быстро выполнять автофокусировку даже в условиях недостаточной освещенности.

Для превосходного HDR Samsung впервые вводит функцию DSG в режиме 50 Mп, которая применяет два отдельных значения преобразования к аналоговому сигналу, получаемому на уровне пикселя. Кроме того, HDR-решение Smart-ISO Pro, объединяющее различные уровни показаний ISO при одной экспозиции, позволяет камере делать снимки с разрешением 12,5 Мп и видео в 4K со скоростью 60 кадров в секунду в HDR.

Датчик Samsung ISOCELL HP2 уже поступил в массовое производство.